柿庄南区块煤层气井排采阶段管理

柿庄南区块作为中联煤层气公司在沁南盆地产能扩建的主力区块,区块地质构造简单,煤变质程度高,煤层分布广泛且埋深适中,经过3年多的建设形成一定规模。煤层气井的产出机理与常规天然气藏有较大区别,通过多口生产井开发排采曲线的统计分析,煤层气井产出的阶段性较为明显,为了达到最大化释放产能的目的,对煤层气解吸机理和阶段性划分形成了一些认识,力求实现煤层气产出阶段的精细化排采。     

西山矿区煤层气资源可采性评价

本文从影响煤层气可采性的资源量条件、渗透条件、水文地质条件、外部环境等方面入手,建立了煤层气可采性的事故树模型;根据西山矿区勘探开发资料,建立了该区煤层气可采性评价体系;应用模糊综合评价方法对该区进行了综合评价,得出该区不同矿井的评价值。结果表明:西山矿区杜儿坪矿最有利煤层气开发;屯兰矿、东曲矿、马兰矿和西铭矿仅次于杜儿坪矿;官地矿开发潜力一般;西曲矿、镇城底矿和白家庄矿的煤层气资源评价分值小,不具备开发潜力。西山矿区煤层气资源可采性评价,为降低该区煤层气勘探开发风险和成本提供了保障。     

柿庄南区块煤层气低密度玻璃微球钻井液现场应用

柿庄南区块位于沁水盆地东南部,沁水复向斜东翼南部转折端,目的层位是山西组3号煤层。该井一开采用清水钻井液,二开至下是盒子段采用聚合物钻井液,山西组为保护煤层采用中空玻璃微球钻井液。现场应用过程中,密度0.92～0.95g/cm3,漏斗黏度35～45s,利用玻璃微球降密度、增粘剂提粘切、降滤失剂降失水,保证钻井液低密度、强粘切和低失水的特点,漏失速率控制在0.5m3/h以内。现场应用SX-177、SX-181井组十余口井,平均机械钻速18.4m/h,平均建井周期20.18d,比设计周期(30d)缩短了9.82d。     

柿庄南区块煤层气U型井排采阶段典型指标分析

为给煤层气U型井排采制度的制定和优化提供依据,在分析柿庄南区块煤层气U型井排采典型阶段指标的基础上,提出研究区U型井排采过程可以划分为单一排水阶段、波动上升阶段和高产稳定阶段。在排采过程中,分阶段选取初始见气时间、初始累计产水量、初始降液幅度、初始降液速率、初始排水速率、波动上升时间、套压波动范围、液顶平均距离、典型高产日产气量、典型高产日产水量、典型高产套压、底液平均距离作为典型指标。根据以上分析结果,建议第1阶段应控制初始降液速率在5 m/d以下;第2阶段应控制套压在0~0.45 MPa波动,同时控制动液面维持在煤层顶板以上10 m之内;第3阶段应控制典型高产套压稳定在0.01~0.03 MPa,动液面稳定在煤层底板附近。     

柿庄南区块煤储层构造对渗透率控制关系的定量研究

基于柿庄南区块3~#煤层构造特征,结合测井资料和GSI多参数拟合,通过煤层构造曲率和渗透率的统计分析,定量研究煤储层构造对渗透率的控制关系。研究表明:煤储层构造曲率介于(0.3～2)×10~(-4)/m时,渗透率均大于0.2×10~(-3)μm~2;构造曲率低于0.3×10~(-4)/m或者高于2×10~(-4)/m时,煤储层渗透率均小于0.2×10~(-3)μm~2。煤储层构造曲率过高或过低都不利于渗透率的提高,以中等为好。     

贵州中岭-坪山区块多煤层煤层气可采性评价

煤层气资源可采性评价是煤层气勘探开发的前提和基础,是各种地质因素有效配置的结果。多煤层发育的黔西地区具有丰富的煤层气资源,其可采性值得关注,为了评价黔西地区煤层气资源的开发潜力,以中岭-坪山为研究区块,在分析构造特征、多煤层发育基本特征、煤层含气量、煤层吸附性的基础上,采用水头高度等效煤储层压力-等温吸附法,评价了等效储层压力、临界解吸压力、含气饱和度及采收率。研究表明,区内上二叠统龙潭组薄—中厚煤层发育,煤层数量多达50余层,可采煤层10～12层;煤层含气量较高,为8.25～15.44 m~3/t,平均11. 71 m~3/t;等效储层压力梯度较低,为0.59～0.95 MPa/hm,平均为0.80 MPa/hm;临界解吸压力分布在1.07～1.87 MPa,平均为1.56 MPa;含气饱和度较高为62%～82%,平均为72%;计算得出煤层气理论采收率分布在27.54%～48.66%,平均40.4%,高于全国平均水平,表现出较好的煤层气可采性特点,资源开发潜力大。含气量、储层压力等值线图及计算结果显示,含气量、储层压力、临界解吸压力、含气饱和度在平面上分布具有一致性,即高含气量区,等效储层压力高,临界解吸压力高,含气饱和度也高。煤层气富集区是未来开发的首选区域,由于区内煤层发育具有多且薄的特点,多煤层合采是大幅提高气井产量及资源采收率的有效途径,可作为贵州省煤层气开发的首选开发方式。     

柿庄南区块煤层气井排采产出水地球化学特征分析

为研究柿庄南区块煤层气井产水地球化学特征,分别收集该区块2018年1月份煤层气井产水水样24个,2018年4月份煤层气井产水水样20个。实验测试收集到水样的组分、pH值、矿化度等参数,运用Piper三线图法和Stiff图解法分析对比测试数据表明柿庄南区块煤层气井产出水主要为Na-HCO_3型、矿化度较高、显弱碱性,地球化学特征稳定。煤层气井产水地球化学特征显示该区块煤层附近地层封闭性较好,地层水流动性较差,满足煤层气富集成藏所必需的保存条件。     

基于二次曲面模型的煤层气可采量预测方法

目前煤层气的可采量预测方法较为粗略,基本不考虑原始煤体的瓦斯赋存规律,也不考虑抽采影响范围内残存瓦斯含量的分布,因此可采量预测误差较大。建立加权二次曲面数学模型来描述原始瓦斯赋存规律,以及抽采单元的残存瓦斯含量的分布,从而对地质单元内煤层气可采量进行精确计算与预测,为煤层气抽采工程提供设计依据,为矿井瓦斯防治提供基础数据。     

全国煤层气资源动态评价与可利用性分析

按照统一的全国油气资源评价方法体系框架,运用体积法,对陆上41个主要含煤盆地(群)煤层气资源的品质、分布状况以及可利用性进行了分析评价。结果表明:全国埋深2 000 m以浅的煤层气地质资源量为30.05×10~(12)m~3,可采资源量为12.50×10~(12)m~3。煤层气资源区域分布较为集中,鄂尔多斯、沁水等10个大型含气盆地煤层气资源占全国总量的85%以上,层系上主要分布在上古生界和中生界。煤层气整体品质一般,类型以II类为主,其次为Ⅰ类,可采性差异大,可采性较好的地区有限。与新一轮全国煤层气资源评价相比,本次动态评价地质资源量减少了6.76×10~(12)m~3,可采资源量增加了1.63×10~(12)m~3,主要由于含气量数据可靠程度增加和对埋深认识的变化。我国煤层气具有地面规模开发条件的可采资源量在4×10~(12)m~3左右。沁水、鄂尔多斯、滇东黔西、准噶尔等几个大型盆地具有优先开发的地质条件。     

准东地区煤储层物性与煤层气可采性关系研究

通过研究准东地区煤层气资源量和资源丰度、煤层渗透性、埋藏深度及煤的吸附性等影响煤层气可采性的主要储层参数特征,利用模糊数学评判法计算准东煤层气可采性模糊评判系数为0.746 8。准东地区具备煤层气开采条件,开发前景较好。     

古汉山井田二l煤储层特征及煤层气可采性评价

焦作煤田有大面积的石炭一二叠系含煤地层,煤层较为稳定,储量大,作为焦作矿区主力矿井之一,古汉山井田具有丰富的煤层气资源.以此为依据,对古汉山井田煤层气地质特征进行了研究;结合煤层气试井资料,分析了古汉山井田二1煤储层特征;利用瓦斯地质图法对二1煤煤层气资源量进行了计算;运用等温吸附曲线法对可采资源量进行了分析;最后采用所建立的煤层气可采性指标体系,结合模糊数学综合评价法对古汉山井田二1煤煤层气可采性进行评价,认为其开发前景类别属较为有利区,具备煤层气开采条件.     

沁水盆地柿庄区块煤层气井排采动态诊断方法

受多因素影响,煤层气井的排采动态具有复杂多变的特点,对煤层气井的排采动态进行诊断,有助于煤层气开发井层优选和压裂方案制定。以均匀分布在柿庄区块的单采3号煤层的30口煤层气井的静态地质资料和排采动态资料为基础,通过单井典型日产水量和典型日产气量指标提取和气水产出关系分析,从井筒和压裂煤层系统封闭性的角度,讨论高产水的外源成因,进而提出单井排采动态层次诊断方法,并通过实例分析进行验证。研究表明,柿庄区块煤层气井产气与产水之间存在负向包络而非简单的相关关系,高产水对产气有明显的抑制作用;断裂和压裂缝沟通含水层是造成柿庄区块部分煤层气井高产水及井间排采动态差异的重要原因;"一看断裂,二看压裂缝类型,三看岩性组合"的单井排采动态层次诊断方法,在柿庄区块单井实例分析中得到验证,该方法具有一定的普适性,可推广应用到其他煤层气区块的单井排采动态诊断分析中。     

柿庄南区块煤层气井产能影响因索分析

通过系统分析该区构造地盾条件、水文特征、储层动态变化、钻采工艺、排采制度和生产特征,总结了影响单井产量的地质因素、工程因素和排采因素,并以此对低产井进行了分类,揭示了低产井的主控影响因素。因含气量低、发育小断层和陷落柱等地质因素导致产气量低的煤层气井占低产井的9%;因部分区域煤体结构破碎、井径扩大率超标、压裂施工困难等工程因素导致产气量低的煤层气井占低产井的4%;因排采速率过快、排水降压连续性差导致产气量低的煤层气井占低产井的87%。     

古汉山井田二_1煤储层特征及煤层气可采性评价

焦作煤田有大面积的石炭-二叠系含煤地层,煤层较为稳定,储量大,作为焦作矿区主力矿井之一,古汉山井田具有丰富的煤层气资源。以此为依据,对古汉山井田煤层气地质特征进行了研究;结合煤层气试井资料,分析了古汉山井田二1煤储层特征;利用瓦斯地质图法对二1煤煤层气资源量进行了计算;运用等温吸附曲线法对可采资源量进行了分析;最后采用所建立的煤层气可采性指标体系,结合模糊数学综合评价法对古汉山井田二1煤煤层气可采性进行评价,认为其开发前景类别属较为有利区,具备煤层气开采条件。     

河北省煤层气可采率研究

文章基于大量煤田地质勘探和煤层气试井成果,结合实验室测试资料,计算煤层气的解吸率、理论采收率和瓦斯抽采率,确定河北省煤层气可采系数,为本省煤层气可采资源量的计算提供了依据。     

煤矿村庄下压煤可采性分析

通过山东省岱庄生建煤矿井田范围内的福利院下压煤开采试验，提出了村庄下压煤开采的必要性和可行性，结合国内目前较成熟的“三下”压煤开采技术，总结出开采村庄下压煤的合理参数和应注意的问题。     

沁水盆地煤可磨性及其对煤层气排采的影响

为研究高阶煤地区煤可磨性特征,解决煤层气井煤粉伤害问题,采用哈氏可磨性指数测定仪对来自山西沁水盆地的11个矿的煤样品进行可磨性指数（K_HGI）测定,并通过工业分析、煤岩组分测试发现同为高阶煤但可磨性差异较大。分析发现挥发分有利于煤可磨性,水分、灰分、固定碳均会使可磨性变差,其中水分的影响最大;煤变质程度越高煤可磨性越差,惰质组可磨性较镜质组好,原因在于惰质组在研磨过程中充当硬质“介质”的作用。以煤可磨性为切入点,阐述了煤层气井煤粉产出机理。煤层气井钻井遇煤段,产生钻屑的量及粒度与煤的可磨性正相关;水力压裂产生的煤粉量也与可磨性相关;排采过程中,由于排采流体的冲刷磨蚀,导致煤粉产出,可磨性是煤粉产出量的控制因素之一。可通过工业分析和煤岩组分分析,判定煤层井是否易于产出煤粉,为防控煤粉、制定合理排采工作制度及煤层气井开发可行性分析提供依据。     

柿庄南区块煤层气低产井原因分析及增产技术对策研究

准确确定出煤层气直井低产的原因并提出针对性的增产技术对策,是减少盲目投资、提高产气效益的关键之一。以柿庄南区块为研究对象,从煤储层地质资源条件、钻井工艺、压裂工艺、排采工作制度等4个方面分析了煤层气低产原因。在此基础上,通过实验室酸化解污试验、压裂参数优化模拟研究、解除煤粉堵塞工艺原理分析、降低泵挂深度增产原理分析等方法,提出了不同低产原因下的针对性技术对策。结果表明:钻井污染严重的井可采用酸化解污+常规水力压裂方式实现增产;煤体结构以原生结构+碎裂煤为主,压裂参数不合理造成的煤层气低产井,优先采用重复压裂技术;煤体结构以碎粒或糜棱煤为主的低产井,需根据顶/底板岩性及围岩补给情况,确定顶/底板压裂的可行性;泵挂深度在煤层5 m以上的且曾经有较高产气量的低产井,可通过加深泵挂实现增产;排采应力敏感的低产井,优化二次压裂泵注参数,实现裂缝转向的目的;井筒内煤粉堵塞、泵效低造成的低产井,优先选用冲洗泵等循环洗井装置洗井提高泵效,实现正常产液来提高产气量;井筒附近煤粉堵塞引起产水量、产气量急剧下降的低产井,优先选用氮气等解堵技术实现增产。现场部分增产技术的应用验证了理论分析的可靠性。该研究成果为煤层气低产井区二次改造方案设计提供了借鉴。     

柿庄南区块煤层气储层有利区综合评价研究

为克服煤层气有利区评价参数缺失不全、主控参数权重难确定等问题,通过灰色关联方法优选煤层气有利区评价主控因素,借助判断矩阵量化评价权重,为煤层气有利区快速评价提供客观可靠的快速评价方法。充分利用参数井和生产井的钻井数据、压裂数据及生产数据等动静态参数对柿庄南区块主力煤储层特征进行精细评价,构建多层次模糊数学评价模型,预测了有利储层的分布,划分出三级开发地质单元。研究结果表明:区块煤储层以Ⅰ类和Ⅱ类储层为主,Ⅰ类储层主要集中在中部地区,沿NNE向呈条带状分布,Ⅲ类储层则分布于北部和南部地区,其他地区为Ⅱ类区。此外,通过生产动态进行结果验证,评价结果与产气效果具有很好的吻合性;划分出23个三级开发地质单元,认为C-I1、C-I2、C-I3和C-I4为煤层气提产有利区。     

煤矿村庄下压煤可采性分析

通过山东省岱庄生建煤矿井田范围内的福利院下压煤开采试验 ,提出了村庄下压煤开采的必要性和可行性 ,结合国内目前较成熟的“三下”压煤开采技术 ,总结出开采村庄下压煤的合理参数和应注意的问题